APVV
APVV-17-0049: Nové sklené a sklokeramické fosfory na báze hlinitanov vzácnych zemín pre aplikácie v pevnolátkových energiu šetriacich svetelných zdrojoch vyžarujúcich biele svetlo (pc-WLED diódy). Riešiteľ: doc. Ing. Robert Klement, PhD.
Anotácia: Projekt sa zaoberá vývojom nových sklených a sklokeramických luminiscenčných materiálov na báze Al2O3 a RE2O3 pre aplikácie v LED diódach emitujúcich biele svetlo, najmä materiálov s dobrou emisiou v červenej spektrálnej oblasti s cieľom zvýšiť CRI index oproti doteraz známym luminoforom. Pripravené budú luminiscenčné materiály vo forme sklených mikroguličiek. Preskúmané budú vlastnosti nedopovaných materiálov najmä z pohľadu štruktúry aluminátových skiel v sústave Al2O3-RE2O3, použitím spektroskopických metód, termických vlastností a kinetiky kryštalizácie. Optimalizované budú podmienky kryštalizácie skiel s cieľom prípravy sklokeramických materiálov požadovaných vlastností. Detailne preštudované budú fotoluminiscenčné vlastnosti sklených a sklokeramických materiálov dopovaných iónmi vzácnych zemín a prechodných prvkov s cieľom zvýšiť emisiu luminoforov v červenej spektrálnej oblasti. Pozornosť bude venovaná vzťahom medzi luminiscenčnými vlastnosťami pripravených materiálov a ich štruktúrou a morfológiou. Vo finálnej fáze projektu budú pripravené a charakterizované PiG (Phospor in Glass) kompozitné materiály vo forme tenkých platničiek vhodných pre priamu aplikáciu na excitačný LED čip. Skonštruovaná bude LED dióda emitujúca biele svetlo s využitím excitačného LED čipu s vhodnou excitačnou vlnovou dĺžkou v NUV oblasti a pripraveného PiG kompozitu s vhodnou hrúbkou tak, aby boli dosiahnuté optimálne emisné charakteristiky.
APVV SK-FR-2017-0008: Korózia a nízkoteplotná degradácia zirkoničitej biokeramiky. Riešiteľ: prof. Ing. Dušan Galusek, DrSc.
Anotácia: Vynikajúce mechanické vlastnosti materiálov na báze oxidu zirkoničitého v kombinácii s ich výbornými estetickými charakteristikami a biokompatibilitou umožnili ich použitie ako biokeramiky, obzvlášť v dentálnych aplikáciách. Táto keramika však podlieha v podmienkach in-vivo v časovom horizonte niekoľkých rokov v prítomnosti vody nízkoteplotnej degradácii (LTD), niekedy označovanej aj ako starnutie. V súčasnosti však existujú len obmedzené informácie týkajúce sa korózie v kyslom prostredí a efektu simultánneho pôsobenia mechanických a chemických vplyvov a rôznej povrchovej úpravy na LTD. Predložený projekt je preto zameraný na štúdium vplyvu korózie na LTD zirkoničitej biokeramiky pre dentálne aplikácie, ale tiež v ďalších biomedicínskych aplikáciách (náhrady bedrových kĺbov, chrbtové implantáty...). Cieľom projektu je preto stanovenie dlhodobých koróznych charakteristík zirkoničitej biokeramiky in-vitro v podmienkach simulujúcich podmienky v ľudskom tele (dentálne a ortopedické aplikácie) a ich účinok na LTD. Očakávané výsledky projektu sú nasledovné: a) Stanovia sa mechanizmy korózie za daných experimentálnych podmienok a určí sa vplyv dlhodobej korózie na LTD. b) Určia sa charakteristiky materiálu zodpovedné za rozdiely v koróznom správaní a rozdielne rýchlosti LTD. c) Získa sa súbor odporúčaní pre prípravu zirkoničitých biomateriálov so zníženou susceptibilitou voči korózii a LTD.
APVV- 15-0014: Kompozitné vrstvy pre vysokoteplotnú protikoróznu ochranu kovov. riešiteľ: Ing. Dagmar Galusková, PhD.
Anotácia: Predĺženie životnosti a zvýšenie stability ocelí, z ktorých sú konštruované výfukové potrubia, výmenníky tepla v spaľovniach odpadov, zlievárenských prevádzkach a taviacich agregátoch v sklárňach je možné dosiahnuť aplikáciou vhodne zvoleného protikorózneho povlaku. Cieľom projektu je vývoj nového druhu kompozitnej protikoróznej ochrany, ktorej základom sú keramické vrstvy pripravené riadeným rozkladom organokremičitých prekurzorov. Použitie organických prekurzorov umožňuje použiť pri nanášaní protikoróznej ochrany štandardné technológie, ako je striekanie, alebo namáčanie do tekutého prekurzora, s následnou pyrolýzou a konverziou prekurzora na amorfnú keramiku. Zvýšenie termickej stability, koróznej odolnosti, ako aj minimalizácia objemových zmien spojených s konverziou organického prekurzora na keramiku sa dosiahne prídavkom aktívnych a pasívnych plnív na báze oxidových skiel pripravených plameňovou syntézou vo forme mikroguličiek. Plameňová syntéza umožní pripraviť ťažko taviteľné sklá s vysokou teplotou použitia, čím sa zabezpečí zvýšenie maximálnej teploty použitia (až 1400oC), ako aj zvýšenie oxidačnej a koróznej odolnosti pripravených povlakov, optimálna kompatibilita plniva s keramickou matricou aj kovovým substrátom a, vzhľadom na sférický tvar sklených mikročastíc, aj minimálny vplyv na reológiu prekurzora s plnivami pri ich nanášaní na kovový substrát.
APVV 15-0710: Výskum vybraných kovových konštrukčných materiálov namáhaných extrémnym razovým zaťažením. Riešiteľ: doc. Ing. Igor Barényi, PhD.
Anotácia: Projekt je orientovaný do oblasti materiálového výskumu s aplikačným výstupom v strojárenskej výrobe, čo umožní podstatné inovácie doteraz vyrábaných výrobkov a tiež konštrukciu nových. Materiály aplikované v súčasnej výrobe komponentov v slovenskom strojárskom priemysle, (z pohľadu extrémneho rázového namáhania) sú už morálne zastarané a neumožňujú napredovať a držať krok s novými konštrukčnými uzlami a hlavne s konkurenciu na svetových trhoch. Pri extrémnom dynamickom namáhaní súčiastok (pri náhlej zmene kinetickej energie spôsobenej napr. exotermickou chemickou reakciou) dochádza k poruche súdržnosti materiálu a ku kontaktným procesom ovplyvňujúcim okrem pevnostných parametrov materiálu i tribologické vlastnosti povrchov. Riešenie týchto problémov spočíva okrem voľby materiálov i vo vhodnej technológii výroby komponentov. Výrobcovia a používatelia týchto materiálov si svoje technologické know-how prísne strážia a na tieto znalosti vydávajú embargo. Na novo odporúčaných materiáloch sa uskutoční široké skúmanie základných fyzikálnych a materiálových parametrov, zistenie, posúdenie a odporúčanie základných mechanických vlastností: medza úmernosti, medza sklzu, pevnosť, vrubová húževnatosť, ťažnosť, kontrakcia, tvrdosť a krehko-lomové charakteristiky. Tieto vlastnosti je potrebné skúmať v závislosti na teplote. Funkčné vlastnosti materiálov a ich povrchov musia byť preskúmané z pohľadu tepelného spracovania a fázových premien, plasticity, trieskového opracovania i tribologického hľadiska na konečné rozmery príslušného komponentu. Z pohľadu štruktúry materiálu bude experimentálne skúmanie zamerané na mikroštruktúry a subštruktúry jednotlivých fáz materiálu. Aplikácia získaných výsledkov výskumu umožní realizovať nové výrobné programy a zvýšiť komerčnú konkurencie schopnosť.
